Методична вказівка
до практичних занять з біонеорганічної хімії для студентів ННІ медсестринства спеціальності “Сестринська справа” (бакалавр)
ЗАНЯТТЯ № 1 (практичне – 6 год.)
Теми: 1. Біогенні елементи. Характерні реакції іонів деяких макро- та мікроелементів.
2. Комплексоутворення в біологічних системах. Визначення загальної твердості води.
МЕТА: Ознайомитися з основними хімічними властивостями та біологічною роллю деяких макро- та мікроелементів. Навчитися визначати загальну твердість води ме тодом комплексонометрії.
Професійна орієнтація студентів
В організмі людини і тварин відкрито понад 75 хімічних елементів. Шість з них – Карбон, Гідроген, Нітроген, Оксиген, Фосфор і Сульфур – входять до складу біомолекул, зокрема вуглеводів, ліпідів, білків, нуклеїнових кислот. Ці елементи називають органогенними. Близько 20 хімічних елементів є життєво необхідними для людини. Це Натрій, Калій, Кальцій, Магній, Хлор, Ферум, Манган, Йод, Флуор, Цинк, Купрум тощо.
Похідні амінополікарбонових кислот під назвою комплексони, широко використовуються для визначення іонів металів. Наприклад, трилон Б (натрій етилендіамін тетраацетат, ЕДТА) утворює комплексні сполуки з іонами лужноземельних металів, що дозволяє проводити їх кількісне визначення. Спосіб знайшов широке застосування для визначення загальної твердості води при оцінці якості питної води. Трилон Б використовують при захворюваннях, пов’язаних з надмірним відкладанням солей (артрити). Кальцій-динатрієву сіль етилендиамінтетраоцтової кислоти під назвою тетрацин-кальцій, використовують внутрішньо при отруєннях важкими металами або рідкісноземельними елементами. Похідні ЕДТА застосовують при отруєннях радіонуклідами: плутонієм, ітрієм, церієм, цирконієм, тощо.
Програма самопідготовки студентів
1. Біогенні елементи. Характерні реакції іонів деяких макро- та мікроелементів.
1. Біогенні елементи. Макро-, мікро– та ультрамікроелементи.
2. Властивості та біологічна роль деяких s-елементів (Калій К, Натрій Na, Кальцій Са, Магній Мg).
3. Властивості та біологічна роль деяких р-елементів (Флуор, Хлор, Бром, Йод).
4. Властивості та біологічна роль деяких d-елементів (Ферум, Манган).
2. Комплексоутворення в біологічних системах. Визначення загальної твердості води.
1. Комплексні сполуки. Координаційна теорія А.Вернера.
2. Поняття про класифікацію комплексних сполук.
3. Твердість води та методи її усунення. Визначення загальноїі твердості води.
4. Санітарно-гігієнічна оцінка якості питної води за твердістю. Застосування трилону Б в медицині.
Зразки тестових завдань та ситуаційних задач.
1. Нашатирний спирт – це водний розчин з масовою часткою аміаку:
A. 10%
B. 3%
C. 5%
D. 15%
E. 8%
2. До макроелементів належить:
A. Ферум
B. Купрум
C. Натрій
D. Манган
E. Кобальт
3. До мікроелементів належить:
A. Карбон
B. Сульфур
C. Йод
D. Калій
E. Кальцій
4. Частиною назви наведеної комплексної сполуки K2[Cu(CN)4] є:
A. Купрат
B. Купруму
C. Міді
D. Мідь
E. Ціано
5. У назвах комплексних сполук число лігандів позначають латинськими назвами. Число 5 називають:
A. П’ять
B. Пента
C. Гекса
D. Тетра
E. Гепта
Ситуаційні задачі
1. Визначте заряд комплексного іону, ступінь окислення комплексоутворювача та його координаційне число в сполуках: [Cr(OH2)5Cl]Cl2; [Pt(NH3)4Cl2]Br2; [CoSO4(NH3)5]Br; K3[Co(NO2)6].
2. Назвіть комплексні солі: [Pt(NH3)3Cl]Cl, [Co(NH3)5Br]SO4, Ba[Cr(NH3)2(SCN)4]2, Na2[PdJ4], K2[Cu(CN)4], K2[Co(NH3)2(NO2)4].
3. Хімічні назви жовтої і червоної кров’яної солі: калій гексаціаноферат (ІІ) і калій гексаціаноферат (ІІІ). Написати формули цих солей.
Відповіді на тести і ситуаційні задачі:
Тест 1. Відповідь А.
Тест 2. Відповідь С.
Тест 3. Відповідь С.
Тест 4. Відповідь А.
Тест 5. Відповідь В.
Методика виконання практичної роботи.
1. Біогенні елементи. Характерні реакції іонів деяких макро- та мікроелементів.
Робота 1. Реакція катіону Са2+ з оксалатом амонію.
До 2 крапель розчину хлориду кальцію додайте 2 краплі розчину оксалату амонію. Утворюється білий осад оксалату кальцію. Напишіть рівняння реакції.
Робота 2. Реакція катіону Fe2+ з гексаціанофератом (Ш) калію.
В пробірку внесіть 2-3 краплі розчину солі Мора (містить FeSO4). Додайте 2 краплі розчину К3Fe(СN)6. Утворюється темно-синій осад турнбулевої синьки. Додайте декілька крапель дистильованої води.
Робота 3. Реакція катіону Fe3+ з гексаціанофератом (П) калію.
До 2-3 крапель солі Феруму (Ш) додайте 2 краплі розчину К4Fe(СN)6. Утворюється темно-синій осад берлінської блакиті.
Робота 4. Взаємодія солі Феруму (П) з калій перманганатом.
До 2-3 крапель солі Мора додайте 1 краплю розведеної сульфатної кислоти і 1 краплю розчину перманганату калію. Перемішайте.
Потім відберіть 1 краплю одержаного розчину і перевірте на присутність іона Fe3+ гексаціанофератом (П) калію. Напишіть рівняння окисно-відновної реакції.
2. Комплексоутворення в біологічних системах. Визначення загальної твердості води.
Робота 1. Визначення загальної твердості води.
Промити бюретку розчином трилону Б (тричі) і заповнити її. Обов’язково заповнити носик бюретки і встановити рівень розчину в бюретці на відмітці “0”. Потім відміряти піпеткою 50 або 100 мл води (VН2О) з водогону і перенести її в колбу для титрування. До неї додати 10 мл аміачного буферного розчину і 20-40 мг (на кінчику шпателя) сухого ідикатора еріохрому чорного. Титрований розчин набуде винно-червоного забарвлення. По краплях додавати з бюретки розчин трилону Б до розчину у колбі до зміни кольору на блакитний (синій). Титрування повторити доти, поки відхилення об’єму трилону Б становитиме 0,1 мл. Розрахунок твердості провести до третього знаку після коми і заокруглити до сотих.
Т = (CN (трилону Б) × V(трилону Б) × 1000)/VH2O
ВИХІДНИЙ РІВЕНЬ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ
Студент повинен знати:
– назви макро- та мікроелементів, їх біологічну роль.
– характерні властивості йонів натрію, калію, кальцію, хлору, феруму.
– будову комплексних сполук.
– суть комплексонометрії
Студент повинен вміти:
– проводити якісні реакції на окремі біогенні елементи.
– визначати загальну твердість води
Джерела інформації:
а) Основні:
1. Карнаухов О.І., Мельничук Д.О., Чеботько К.О., Копілевич В.А. Загальна та біонеорганічна хімія. – Вінниця: НОВА КНИГА, 2003. – 544с.
2. Левітін Е.Я., Бризицька А.М., Клюєва Р.Г. Загальна та неорганічна хімія. -Харків: Прапор, 2000. – 462 с.
3. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. – Вінниця: НОВА КНИГА, 2008. – 776 с.
4. intranet.tdmu.edu.ua
б) Додаткові:
1. Романова В. Загальна та неорганічна хімія. – К.: Ірпінь, 1998. – С.388.
2. Практикум з загальної та неорганічної хімії./ Левітін Е.Я., Клюєва Р.Г., Бризицька А.М. – Харків: Вид-во НФАУ, 2001.- С. 105.
Методичну вказівку склала Фальфушинська Г.І.
Обговорено і затверджено на засіданні кафедри
27 серпня 2013 р. протокол № 1
